智慧课堂中的智慧生成框架研究

2019-04-09王志辉

天津市教科院学报 2019年1期

赵铮，王志辉

一、引言

随着物联网、大数据、人工智能等新时代新技术、新环境的发展，其所带来的影响不断改变着各个领域的形态以及人们的思想认识和生活方式。从“互联网+”到“智慧+”，新技术与各个领域的融合研究得到了学者们普遍的关注，智慧教育相关研究从2014年的迅速发展到现在，其最初的应用取向从外领域迁入逐渐过渡到与教育特点相融合的本土化发展，其概念取向也从多视角讨论过渡到本源价值的探析，[1]得益于相应的理论研究和实践探索，现阶段的智慧教育正经历着在概念加固以及对现有的应用成果进行改进和再造的过程。

这种改变的过程在智慧课堂中也得到了更明显的体现，智慧课堂作为检验智慧教育成效的一个重要领域，受到了越来越多的研究者特别是教师群体的关注。智慧教育的核心在于智慧课堂的构建，也是智慧教育价值落实到位的根本体现，当前智慧课堂主要聚焦于智能化向智慧化的演进，主要可以从两个方面展开：一个是面向学习者智慧的培养，体现在构建适应学习者的个性化学习路径的资源、方法；另外一个是面向教师智慧的培养，体现在帮助教师教学方法创新，对于教学方法进行个性化的支撑。[2]

智慧课堂最明显的特征在于教育大数据的应用，这也蕴含于未来学习的发展趋势之中，数据挖掘技术与学习分析技术是大数据与智慧教育的纽带，也有学者认为通过大数据技术构建的学习分析支撑是智慧课堂实现价值、建构意义以及为学习者实现个性化、适应性学习的基础。[3][4]研究学习分析技术对教学实践有着重要的意义，而当前阶段由于分析手段及方法的限制，通过电子书包、电子白板、学习空间等载体构建的智慧课堂其成效很难把握，这就需要我们从学习分析的元分析视角出发，探寻智慧课堂构建的核心内涵与结构特点，锚定学习分析的价值取向，构建支撑技术、学习内容、学习对象、学习活动四者相适应的智慧课堂测量模型。

二、智慧课堂中的智慧生成

(一)智慧课堂的内涵

当前，智慧课堂环境大多以技术实现条件考虑，一般通过电子书包及电子白板等教学载体，实现对教学内容的支撑，基于电子书包构建的智慧课堂能够为师生提供个性化、智能化的学习与教学环境，为学生创设新型教学方式。[5]但由于教育科技厂家企业不同的产品其资源、硬件平台、教学工具等难以整合，实际产品形态大多是以测试为主，针对不同的习题背后的考察取向来分析数据背后学生反映的问题，但某个知识点的薄弱程度及原因并没有进一步挖掘，教师与学生缺少技术支撑来帮助应对以及更好地解决，智慧培养为实现目标的路径并不清晰，其所产生的数据以及分析结果交织在一起，扰乱了学生整体性的分析，往往是碎片化以及零散的，学生和教师难以运用以转化为相应的策略，智慧课堂构建难以向深层次发展。大多技术形态与学科特点以及教学组织融合不足，忽视了技术影响下对教学策略的重新组织，这对智慧课堂的成效测量与验证带来困扰。引入统一大平台的概念，用统一的数据标准来实现数据的互联互通是实现智慧培养的一种技术解决路径，这样有利于通过数据挖掘和学习分析技术来帮助智慧的培养。[6]环境的构建应当以教学的需求为前提，技术解决路径通向智慧课堂构建的本质。

随着研究的发展，大多数学者普遍认为智慧教育可以理解为利用物联网、大数据及人工智能技术构建的智能学习环境，其中主要以学生智慧发展为构建目标，而有关培养学生智慧的内涵主要趋向于智慧教育的核心是培养学生的创造性思维能力和解决问题能力这一基本判断。[7]而作为智慧教育的延伸和发展，智慧课堂构建出联系理念与实际之间的桥梁。我们可以从教学需求出发反推技术需求来分析当下智慧课堂的内涵理解，当前智慧课堂的构建在教学中的需求主要集中于如何通过技术来培养智慧型人才方面，相关研究主要集中于学习资源设计、路径设计等方面。以智慧型人才培养为目标的智慧课堂内涵则聚焦于智慧是什么以及如何培养智慧，当前一部分学者认为智慧型人才的定义主要集中于分析性思维、创造性思维以及综合应用性思维三个方面，虽然对智慧的定义有一定的局限性，但是可以很清晰地帮助环境构建者提出适合的智慧课堂为中心的智慧学习环境，同样也有利于构建清晰的评价量表来实现对智慧课堂构建成效的评估。但是这种技术增强型的智慧课堂标准虽然有利于形成一套普适的构建方法体系，却忽视了智慧本身的过程性和发展性，对涉及课堂教学中教学组织形式、学生参与形式以及学科内容特点等方面也缺少对学生认知加工与学生思维结构形成影响等综合性方面的考量。这就需要我们重新审视智慧培养的目标、智慧教学策略、教学活动中的师生关系以及智慧型教师专业发展等方面的过程与需求。

(二)智慧课堂与智慧生成

目前智慧课堂的构建需求集中在对教学内容以及教师的教学手段进行支撑，我们可以从效果测量方面得出相同的结论，对于智慧课堂的效果测量多集中于以智慧课堂的空间属性为基础，通过不同的环节中对技术对已定的学习方式或思维培养模式进行支撑的效果进行评估。[8]如果我们以智慧学习的语境下的核心要义去审定构建取向，则需要对通过智能学习环境的支撑来实现促进学生智慧培养这一过程假设进行推断，需要以过程性的内涵理解智慧课堂的本质即智慧的生成与发展。以过程性的内涵理解智慧生成可以从技术与智慧生成的关系以及各自发展需求两个方面进行探讨。

在智慧教育语境形成之前就有智慧生成的概念，但是大多集中在关于教师智慧生成的讨论与研究，笔者认为在当时技术支撑教学研究还未进行深层次的发展，学生的智慧培养条件还未成熟，对于学生智慧的概念界定尚没有明确，这就更难将智慧课堂作为基本源育环境来探讨智慧生成的概念。但是我们可以从之前研究中对相关概念梳理出相同的意蕴，这有助于我们对智慧课堂中的智慧生成进行进一步的描述。

吴晓玲教授从课程与教学观念出发结合三维致思路径探讨教师的智慧生成，我们可以从中理解到教师的智慧生成是建立在不断地学习、内化与反思的基础上，对学生进行深入的了解，分析教学中的问题，通过对学生的理解与培养，结合学校及环境文化的诉求来寻求破解思路的过程。[9]郭元祥教授也从教育学的理解、个人知识管理以及教育机制的灵活应用三个方面描述了教师的智慧生成。[10]以上观点对我们理解智慧课堂中的智慧生成有很好的促进作用，当前课堂中所存在的教学需求主要有两个方面：其一，教师如何综合分析教学内容与学生来灵活地应用适合的策略、适合的工具以及适合的资源；其二，学生如何实现主动学习、学会学习以及全面发展的问题。从技术的视角出发我们发现智慧课堂的环境特点对智慧生成的概念理解也有很好的映射作用，当前智慧课堂的特点集中体现在打破空间与时间的束缚、每时每刻的知识联通与建构、学科知识迁移的综合能力发展三个方面。通过以上的分析，在智慧学习语境下，我们可以将智慧课堂中的智慧生成理解为以教师对学生与教学内容深度理解为前提，通过技术环境的支撑，引导学生主动学习、学会学习、实现全面发展的过程。其具有以下几个特点：

1.智慧课堂中的智慧生成是一种复杂的教学过程，与我们以往对学生智慧培养的价值取向理解不同，智慧生成聚焦于整个教学过程，具有一定的过程性。

2.以往技术促进教学的效果应用往往专注于学生的思维培养，而智慧课堂中的智慧生成则关注在学生思维培养指向过程中教师与学生相互促进的影响，涉及教师教学策略的改进、非认知因素对学生建构的影响以及学生高阶思维的形成与应用等方面，具有一定的全面性。

3.智慧课堂中的智慧生成是在智慧课堂中孕育而来，探讨智慧生成的效果需要建立在对教学活动、策略、方式等评价的基础上，而以上往往离不开技术环境的支持，所以脱离对技术支撑的探讨我们无法研究智慧生成的机制与有效性，智慧课堂中的智慧生成具有一定的共生性。

三、智慧生成的因素与框架

研究智慧生成的模型结构不仅仅要以明晰生成的原理为前提，更要在研究整个智慧流通过程的基础上，分析各个环节的特点，理解其运行的机制，聚焦智慧生成在其中的作用。

(一)智慧生成的影响因素

理解智慧生成的机制需要我们首先探讨在智慧课堂中的智慧生成影响因素，由于其过程性、全面性与共生性的特点，我们主要聚焦技术支撑实现知识与思维双向建构这一过程中的影响因素，我们可以从技术与教学两个方面出发，智慧课堂代表着信息技术与教学的深度融合，其构建应当首先从教学实际问题出发，探讨技术手段的介入契机。[11]智慧生成孕育于整个教与学的过程之中，区别于传统环境，智慧课堂中的智慧生成更依赖于教师与学生互相促进共同提高，结合上文我们提到的智慧生成的本质具体表现为以下几个方面。

1.教学目标的转变。教学目标对智慧生成的影响主要体现为由知识传授向能力培养的转变过程之中，是其他影响方面的指南。当前从三维目标到核心素养无不体现于对学生思维及能力的全面性培养，而全面性培养需要考虑知识学习、经验积累、思维训练的全过程，结合学生与教材制定合理有效的教学目标是影响教师智慧与学生智慧生成的一个重要前提。

2.学习方式的转变。智慧课堂促进学习方式的转变，也影响了学习者智慧的生成，不同于传统的课堂形式，智慧课堂在时间与空间上进行了延伸，空间上结合课上与课下的无缝连接，让学生能够通过网络或移动端在学习平台及时学习和处理自己的学习内容；时间上对于从知识学习到经验积累再到思维训练提供了一种保证连续的可能。

3.教学内容的转变。具有科学导向性的教学内容在教学实践中对于课堂节奏及效果起到积极的作用，一方面要注重概念性知识、程序性知识及策略性知识的合理搭配，另一方面对于不同学科间的知识联系作出深刻理解并合理安排也是影响教师与学生智慧生成的一个过程性因素。

4.教学策略的转变。智慧型教师可以很好地将生成性的教学策略应用到课堂教学之中，面对不同程度的教学内容、不同样式的教学组织形式、不同的技术支撑方式制定不同的教学策略将影响着学生的学习认可度及自组织学习的效率。

5.教学角色的转变。师生角色转换是一个具有鲜明时代特点的影响因素，由于知识的分配向高连通性与去中心化演变，学习型教师、学习者领袖、团队学习等现象的涌现，在其中对教学角色的转变带来的问题进行合理控制和应用是保证课堂教学效果稳定性的前提，也是教师与学生共同促进成长的一个重要前提。

(二)智慧生成的流通框架

智慧课堂中技术促进知识的流通，在知识流通的基础上促进智慧的生成，技术在流通中除了起到支撑作用之外，也同样扮演着发起者的角色，在DIKW模型中我们可以看到智慧在数据、信息与知识几个层次之间的流通与生成。[12][13]实际教学之中，技术促进智慧流通体现在智慧生成的基础上，渗透于认知生成、元认知生成、数据生成以及动机生成四个方面，如图1所示。

图1 智慧课堂中的智慧生成框架

认知生成于学生在教师导向下的任务解决过程之中，包括三个环节，首先是课前学生通过学习空间中的学习资源进行预习和准备；其次是课堂上教师引导学生通过电子书包与学习工具进行学习与探究；再次是课后学生通过电子书包或学习空间进行练习与讨论。其中认知生成过程的关键在于课前资源准备与新知的契合度，课中教师引导学生进行学习与探究的教学方法、策略以及课后的及时练习与讨论三个方面。

元认知生成过程在于学生对学习路径的整体性把握，包括探究过程以及课外测验经历中对于问题的及时总结和归类、学会整理学习档案、及时调整自己的学习路径和方法等几个方面。

动机生成过程在于整个学习过程的紧密程度、教师的精心安排与技术的合理支撑三个方面。课堂上需要教师对于问题情境创设有适应性的把握，与学生年龄相符合的实际环境相联系，针对知识类型特点，设计不同的教学方式，过程引导对应创设问题情境，结构指向性明确。过程中让学生有获得感和满足感，始终带着问题学习，通过层次性的递进，引导学生从探索心理到成就心理的转化。

数据生成过程在于学生行为采集的针对性与指向性，怎么把数据利用好，数据的采集途径、方式、方法等已经有很多，但是采集内容和取向需要结合智慧生成视角去审视是否围绕知识与思维进行的支撑。对象包括学生利用电子白板或学习空间进行课后测试、练习、微课中学生的学习行为、交互行为。其功能指向性明确，通过总结不同类型知识点下各学生学习方法，将不同类型知识点、学习方法、学生成绩进行联系与类比，帮助学生归纳最优的学习方法体系。